基于三维荧光光谱结合平行因子法的蘑菇湖上覆水溶解性有机质特征分析

摘要

溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)广泛存在于水体、土壤和沉积物中,在自然系统有机物向无机物的转换过程中起重要作用.DOM作为载体可影响污染物迁移转化,作为碳源和营养元素又为微生物提供能量.为探讨湖泊水体中DOM组成、来源和腐殖化程度,以蘑菇湖上覆水为例,采用三维荧光光谱(3DEEM)结合平行因子法(PARAFAC)分析蘑菇湖上覆水DOM组分,利用荧光指数(FI)、自生源指标(BIX)和腐殖化指数(HIX)等光谱指数研究DOM来源和腐殖化程度,并通过FI与最大荧光强度(Fmax)的相关性解释DOM种类和特征.结果 表明:(1)蘑菇湖上覆水DOM包含4种组分,其中C1和C4为富里酸物质,C2为类蛋白中色氨酸物质,C3为腐殖酸物质;(2)蘑菇湖上覆水DOM以微生物内源代谢产物为主,生物可利用性较高,腐殖化程度较低;(3)各组分Fmax与FI间均呈正相关关系,其中富里酸与FI之间呈显著正相关(r=O.89,P＜O.01).这表明蘑菇湖上覆水DOM主要为含羰基、羟基等活性官能团的相对分子质量小,且腐殖化、芳香性和分子缩合度较低的类富里酸物质.